Co można zrobić za pomocą oscyloskopu

W warsztacie inżyniera elektronicznego i elektryka, jeśli nie jest to konieczne, bardzo pożądana jest przynajmniej obecność oscyloskopu. Jest używany wraz z prostymi przyrządami pomiarowymi: amperomierzem, woltomierzem, omomierzem, a na końcu multimetrem. W tym artykule dowiesz się o oscyloskopie - co to jest i dlaczego jest potrzebne.

Oscyloskop - co to jest?

Każdy, kto pracuje z elektrycznością, wie, że napięcie jest mierzone woltomierzem, a prąd amperomierzem. Ale te urządzenia pokazują tylko bieżącą wartość, która jest w momencie pomiaru. Nawet podczas pomiaru zmiennych według wartości i znaku wartości, otrzymujesz pewną wartość uśrednioną na podstawie pewnych algorytmów lub praw.

Jednak za pomocą woltomierza można monitorować sposób pomiaru wartości z błędami. W przypadku czujników zegarowych są one spowodowane funkcjami projektowymi, a także cyfrowymi, ale dodano również częstotliwość próbkowania i inne problemy z oprogramowaniem.

Ale jak prześledzić szybko zmieniający się sygnał, w którym wartości zmieniają się w tysięcznych i milionowych części sekundy?

Takie pomiary są niezwykle ważne w wielu obszarach:

• We wszystkich obszarach elektroniki;

• Podczas badania parametrów sprzętu elektrycznego;

• W diagnostyce i tuningu systemów samochodowych i innych.

Aby to zrobić, użyj oscyloskopów i sond oscyloskopowych. Oscyloskop to ten sam woltomierz, ale którego ekran nie pokazuje wartości napięcia sygnału, ale jego kształt i zachowanie. Przebieg jest wyświetlany w odniesieniu do skali skalibrowanej w woltach (pionowo) i sekundach (poziomo) - w celu szczegółowego ich badania.

Na poniższym zdjęciu widać przykłady obrazów na ekranie oscyloskopu, liczba mikrosekund w jednym kwadracie w poziomie jest podświetlona na czerwono, a liczba woltów jest podświetlona na zielono. Innymi słowy, cena podziału na zdjęciu wynosi 1B / dz. I 10 μs / dz.

Od razu warto zauważyć, że głównie za pomocą oscyloskopów badany jest sygnał, który jest okresowo powtarzany. Sygnały arbitralne są badane losowo za pomocą oscyloskopu z funkcją rejestratora wykresów.

Ta funkcja jest głównie zapewniana przez oscyloskopy cyfrowe, ale nie wszystkie oscyloskopy cyfrowe mogą rejestrować przebiegi w pamięci. Poniższe zdjęcie pokazuje analog z lampą katodową - nie nadaje się do takich zadań.

A to jest cyfrowe:

Aby zrozumieć, w jaki sposób sygnał mierzony w ułamku sekundy zamarza na ekranie, możesz podać prosty przykład - stroboskop. Jeśli jakiś poruszający się obiekt jest okresowo oświetlany przez krótkotrwałe błyski światła, w rezultacie zobaczysz jego określone położenie, jak na zdjęciach.

Ponadto, jeśli w ten sposób oświetlisz obiekt obracający się z pewną prędkością, a następnie, jeśli częstotliwość błysków odpowiada prędkości jego obrotu, zobaczysz nieruchomy obiekt lub pewną część obracającego się obiektu zwróconą do ciebie po tej samej stronie w chwili błysku. Jeśli częstotliwość błysków nie pokrywa się z prędkością obrotu obiektu, zobaczysz sekwencję jego poszczególnych sekcji w losowej kolejności.

Spotkałem również porównanie na przykładzie pociągu z nieskończoną liczbą identycznych samochodów:

Jeśli lampa błyskowa pójdzie z częstotliwością, która pokrywa się z częstotliwością zmiany samochodów przed tobą, będzie ci się wydawało, że za każdym razem, gdy widzisz ten sam stacjonarny samochód przed sobą.

Oscyloskop działa w ten sam sposób - wyświetla ten sam odcinek sygnału okresowego, dzięki czemu możesz przestudiować cechy jego zmiany.

W tym artykule nie zajmiemy się blokami, z których się składa, trybami pracy, synchronizacją i innymi rzeczami, zobaczmy, co można zrobić za pomocą oscyloskopu.

Oscyloskop w elektronice

Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest elektronika. Nie możesz wyraźnie zobaczyć, czy tranzystor się otworzył i jak często to robi. Ponadto przy projektowaniu nowoczesnych szybkich urządzeń ważne jest, aby wiedzieć nie tylko o działaniu przełączników półprzewodnikowych, ale także o formach narastania i opadania frontów prądu i napięcia.

Dzięki temu możesz dowiedzieć się, jak poprawnie wybrany jest tryb pracy tranzystora lub innego komponentu oraz jak poprawnie działa urządzenie elektroniczne jako całość.

Tak więc, projektując elektronikę, musisz użyć oscyloskopu, aby skonfigurować gotowy produkt i wybrać ostateczne oceny komponentów, co zwiększa jego niezawodność.

Napraw oscyloskop

Naprawa elektroniki to proces wyszukiwania uszkodzonych części, który bez niezbędnego zestawu narzędzi sprowadza się do naprzemiennej wymiany elementów i zespołów w celu doprowadzenia urządzenia do sprawności. Innymi słowy, naprawa włócznią.

Często można sprawdzić poszczególne elementy, takie jak tranzystory, rezystory, cewki indukcyjne i kondensatory za pomocą multimetru lub uniwersalnego testera tranzystorów. W przypadku żetonów jest inaczej.

Podczas naprawy zasilaczy można wizualnie monitorować działanie kontrolera PWM - serca przetworników impulsów. Nie ma więcej sposobów, za pomocą których można wiarygodnie zweryfikować jego użyteczność. Chociaż można to zweryfikować za pomocą znaków pośrednich.

A także:

Podczas naprawy urządzenia z mikrokontrolerami Możesz sprawdzić działanie generatora zegara, obecność sygnałów na wszystkich pinach mikrokontrolera.

Podczas diagnozowania wzmacniaczy dźwięku można zobaczyć, gdzie sygnał zanika lub jest zniekształcony.

Naprawa samochodów

Większość usterek współczesnych samochodów, takich jak „brak rozruchu”, „awarie podczas przyspieszania”, „niewłaściwa jazda i przeciąganie” wiąże się z problemami w części elektrycznej. Ponieważ wszystkie silniki, które są obecnie zainstalowane, są silnikami wtryskowymi, jeśli mówimy o benzynie lub benzynie, a jeśli silnik pracuje na oleju napędowym, prawdopodobnie ma on wtryskiwacze sterowane elektronicznie. To samo dotyczy układu zapłonowego.

Do działania układów wtryskowych i zapłonowych, obliczania momentów działania dysz i iskrzenia należy wiedzieć o położeniu wału korbowego i wałków rozrządu silnika. Dlatego samochody są wyposażone w wiele czujników.

Aby zdiagnozować wszystkie te systemy, wykorzystują zarówno wbudowane protokoły komunikacyjne, błędy odczytu, jak i testery silnika - urządzenia, które mogą komunikować się z układem sterowania silnikiem i działać jak oscyloskop.

W ten sposób można dowiedzieć się o działaniu czujników położenia, śledzić korespondencję położenia wałka rozrządu i wału korbowego (faza rozrządu).

Za pomocą specjalnych sond układ zapłonowy działa poprawnie, a kształt fali określa wadliwe działanie cewki, świec zapłonowych, przewodów wysokiego napięcia i ogólnie obecność impulsu na cewkach.

Układ ładowania samochodu można sprawdzić za pomocą oscyloskopu. Dzięki temu możesz zdiagnozować awarię mostka diodowego generatora bez wyjmowania go z samochodu.

Wniosek

Oscyloskop pomaga zobaczyć przebieg i to, czy w ogóle istnieje. Jest to ważne przy projektowaniu urządzeń i podczas ich naprawy. Należy zauważyć, że możesz się bez tego obejść, ale wtedy poświęcisz znacznie więcej czasu na diagnozę urządzenia, a naprawa zamieni się w wróżenie z fusów kawy.

Zobacz także:Nowoczesne przenośne oscyloskopy - rodzaje, cechy, możliwości i cechy użytkowania